KR20020004963A - 가이드웨이 차량용 조향장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
조향장치는 안내레일(20)의 선을 따라가도록 의도된 개별적인 조향성 차륜들(45)(50)을 포함하는 수송차량(10) 상에서 사용하도록 제시된다. 조절가능한 링크장치(80)는 안내레일(20)을 따라가는 안내프레임(65)의 움직임을 상기 조향성 차륜들(45)(50)로 전달하고, 상기 조향성 차륜들(45)(50)에 적절한 미끄럼각을 제공하도록 상기 링크장치(80)를 위치시킨다.
Description
차량의 바라는 경로에 평행하게 연장하는 가이드레일을 갖는 가이드웨이 상에서 주행하도록 된 차량들은 일반적으로 안내레일의 경로를 주행하고 상기 안내레일을 따라가는 차량 상에서 조향성 차륜들을 회전시키는 안내바퀴들을 갖는 안내프레임을 이용한다. 그러나, 상기 차량이 상기 가이드웨이 상에서 곡선을 따라 주행할 때, 상기 조향성 차륜들이 단지 상기 가이드웨이의 곡률을 따라 정확하게 정렬되는 것만으로는 충분하지 않다. 만일 이렇게 주행된다면, 상기 차량을 회전시킴에 따라 발생된 차륜의 비정렬에 따른 원심력과 스크럽힘(scrub force)이 상기 안내바퀴들에 의해 발생될 것이다. 이러한 현상은 상기 차륜들 상에 횡력을 유도함에 의해 상기 원심력을 보상하는 조향성 차륜들의 방향결정을 조절함으로써, 단지 한 방향으로만 주행하는 차량에서 상대적으로 쉽게 나타날 수 있다. 그러나, 이후 기술될 바와 같이, 상기 조향성 전륜의 보상은 상기 조향성 후륜의 보상과는 다르다.일방향 주행용으로 변형된 조향장치는 반대방향의 주행용으로는 효과적으로 작동하지 못한다.
이의 결과로서, 상기 조향성 전륜과 후륜들에 대한 임의의 조정이 없다면, 상기 안내프레임은 상기 안내레일의 기결정 곡률로부터 벗어날 수 없고 상기 안내프레임은 상기 안내레일의 기결정 경로를 따라 주행하는 차량에 힘을 가한다.
또한, 상기 조향성 전륜과 후륜들의 임의의 조정이 없다면, 상기 안내프레임은 상기 조향성 차륜들을 회전시킬 뿐만 아니라 상기 차량이 회전하도록 추진시키는데 필요한 원심력을 견디도록 설계되어야 한다. 이의 결과로서, 상기 안내프레임을 통해 상기 안내레일 상에서 전달된 힘들은 과도하게 되고 보다 큰 구조부품들이 이러한 부분들의 제작에 필요하게 된다.
이렇게 상기 안내프레임 상의 과도한 힘들을 경감시키기 위해서는, 상기 바퀴들 상에 과도한 힘의 작용없이 상기 가이드웨이에 평행하게 따라가는 조향성 차륜들의 방향을 조절하는 것이 필요하다. 이렇게 하기 위하여 상기 조향성 차륜들은 상기 레일 곡률의 접선방향을 넘어서 회전되어야 한다.
미국특허번호 4,089,272는 상기 가이드레일에 평행한 지점에 있는 차륜들을 유지하는 차량안내장치를 개시한다. 그 결과로서, 상기 차량이 회전할 때 발생된 모든 횡력들은 상기 안내바퀴들에 전달된다.
미국특허번호 4,299,172는 "안내차량용 조향감지 역전메카니즘(Steering Sense Reversing Mechanism for Guided Vehicle)"의 명칭으로서, 가이드웨이에 비례하여 적절히 상기 조향성 차륜들을 방향짓도록 상기 차량의 전단 및 후단으로부터 연장하는 안내프레임을 갖는 수동적 조향시스템을 예시한다. 이러한 수동적 시스템은 상기 차량이 전방 또는 후방으로 주행하든지 상기 차량을 횡방향으로 변위시키도록 하는 힘들을 보상한다.
상기 차량이 회전할 때, 차량의 조향성 전륜 및 후륜이 둘 다 조향성 차륜들과 관련있는 방사상 추진력을 보상하는 적절한 방향으로 안내레일을 따라가게 쉽게 위치시키기 위한 설계가 필요하다.
본 발명은 차량용 조향메카니즘에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 트랙(track) 또는 가이드웨이(guideway)를 따라가는 차량의 조향을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 가이드웨이를 따라가는 차량의 일반적인 개략도이다.
도 2는 미끄럼각과 조향각의 개념설명에 도움을 주는 개략적인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 링크장치의 개략적인 예시도이다.
도 4는 상기 작동기를 상세히 도시한 것이 아니라, 본 발명에 대한 하나의 실시예에 대한 상세한 평면도이다.
도 5는 도 4의 화살표 "5-5"에 따른 끝면도이다.
본 발명은 상기 차량의 바라는 경로에 평행하게 연장하는 적어도 하나의 안내레일을 갖는 가이드웨이 상에서 주행하도록 된 차량을 위한 조향장치를 그 목적으로 한다. 상기 차량은 바퀴조립체에 안착된 지지프레임 상에 놓인다. 상기 바퀴조립체는 안내프레임의 피봇지점(pivot point)에 대해 피봇하도록(pivot) 된 안내프레임을 갖고 이에 따라 안내프레임의 종방향 축은 상기 안내프레임이 상기 안내레일의 직선부를 따라갈 때 상기 안내레일에 평행하게 있고, 상기 안내프레임이 상기 안내레일의 곡선부를 따라갈 때 상기 안내레일에 접선방향에 있다. 상기 바퀴조립체는 상기 차륜의 회전용 피봇에 대해 피봇가능하고 상기 지지프레임에 의해 지지되는 제 1의 차축에 연결된 제 1의 조향성 차륜 허브(hub)를 추가포함한다. 상기 조향장치는 상기 안내프레임이 직선인 안내레일의 부분을 따라갈 때 상기 안내레일에 평행한 제 1의 조향성 차륜을 회전시키고, 상기 안내프레임이 곡선인 안내레일의 부분을 따라갈 때 상기 안내레일에 접선방향에 있는 상기 제 1의 조향성 차륜을 회전시키며, 이에 따라 상기 차륜을 통해 연장하는 종방향 축과 상기 차량의 몸체를 통해 연장하는 중심부 종방향 축 사이의 중간의 조향각을 정의하도록, 상기 바퀴조립체의 제 1의 조향성 차륜 허브에 상기 안내프레임을 결합시키는 조향링크장치를 포함한다. 상기 장치는 상기 안내프레임이 곡선의 안내레일을 따라 피봇할 때, 상기 중간의 조향각에 보상각을 유도하고 이에 따라 상기 조향성 차륜의 미끄럼각을 보상하도록 조절된 조향각을 만들어냄으로써 상기 조향링크장치의 움직임을 크게 하거나 작게하기 위한 작동기를 추가포함한다.
또한, 본 발명은 상기 주제의 조향장치를 갖는 차량을 그 목적으로 한다.
도 1은 화살표 A의 방향으로 주행면 25 상에서 안내레일 20을 따라가는 가이드웨이 15를 따라 주행하는 수송차량 10을 도시한다. 상기 수송차량 10은 전방의 바퀴조립체 35와 후방의 바퀴 조립체 40을 갖는 차량몸체 30을 갖는다.
예시의 목적으로, 도 2는 가상으로 상기 전방의 바퀴조립체 35(도 1)의 하나의 조향성 차륜 45와 도 1에 도시된 후방의 바퀴조립체 40의 하나의 조향성 차륜50을 도시한다. 상기 조향성 차륜들 45, 50은 상기 조향성 차륜이 따라가는 이상적인 경로를 도시하는 안내레일 20을 따라가는 선 22에 겹쳐져 있다. 상기 조향성 차륜들 45, 50은 화살표 A의 방향으로 주행하고 선 22에 접하듯이 도시된다. 이러한 이유로, 조향성 차륜 45는 제 1의 조향성 차륜으로서 참조되고 조향성 차륜 50은 제 2의 조향성 차륜으로 참조될 것이며, 상기 차량의 방향이 화살표 A로 도시된 것과 반대방향으로 변화한다면, 이러한 기술사항들도 변화할 것이라고 이해한다.
전체적인 기술에 걸쳐 이러한 차륜들은 차륜 허브에 대하여 회전하고 상기 차륜들에 부착된 임의의 링크장치들은 상기 관련있는 차륜 허브들에 실제로 연결되어 있다고 이해하면서, 참조부호는 조향성 차륜들에 만들어질 것이다.
상기 조향성 차륜들 45, 50은 회전될 것이고 그것들의 접선방향의 지점들로부터 벗어날 수 있다. 회전될 때, 그것들은 조향성 차륜들 45a, 50a로서 참조될 것이다. 상기 조향성 차륜들 45a, 50a는 실선들로 도시될 것이다.
임의의 횡방향 원심력이 없다면, 도 2에 가상으로 도시된 조향성 차륜들 45, 50은 상기 선 22의 곡률을 따라 접하는 방향으로 방향지어질 것이고, 상기 안내레일 20을 따라 상기 차량을 조향할 것이다. 도 2의 중심선 24는 차륜 45a와 차륜 50a가 회전하는 피봇지점들과 만나는 선이다.
선 T는 이러한 차륜들 각각의 중심을 거쳐 연장한다. 조향각은 상기 중심선 24와 상기 선 T 사이에서 형성된다. 상기 제 1차륜 45에 대한 조향각은 FSA로 나타내고 상기 제 2 차륜 50에 대한 조향각은 RSA로 나타낸다. 또한, FSA와 RSA는 중간의 조향각들로서 참조될 것이다.
그러나, 상기 차량이 상기 안내레일 20의 곡률을 따라가도록 주행할 때 존재하는 차륜의 비정렬에 따른 원심력과 스크럽힘은 안내차륜이 힘을 받게 할 것이다. 이것을 보상하기 위해, 상기 조향성 차륜들 45, 50은 조향성 차륜들 45a, 50a에 의해 도시된 지점들에 시계방향으로 회전된다. 이러한 방향에서, 상기 조향성 차륜들 45a, 50a 및 상기 차량은 안내바퀴들 70과 안내프레임 65로 전달된 최소의 힘을 갖고 상기 안내레일 20의 경로를 따라갈 것이다.
이것을 이루기 위해, 제 1의 조향성 차륜 45는 조향성 차륜 45를 거쳐 연장하는 선 T와의 정렬지점부터 조향성 차륜 45a의 지점들로 시계방향 회전된다. 또한, 조향성 차륜 45a는 종축 LW를 갖는다. 상기 제 1의 조향성 차륜 45a의 접선 T와 종축 LW 사이에 형성된 각은 전방 미끄럼각 αF를 정의한다. 같은 방식으로, 제 2의 조향성 차륜 50은 조향성 차륜 50a와 후방 미끄럼각 αR을 정의하도록 조향성 차륜 50a를 통해 연장하는 종축 LW에 의해 지시된 위치까지 시계방향으로 회전된다. 차량의 조향 및 이와 관련된 미끄럼각에 대한 좀 더 심도있는 내용은 윌리엄 에프. 밀리켄과 더글러스 엘. 밀리켄(William F. Milliken and Douglas L. Millken)이 저술하고 1995년에 국제자동차공학회(the Society of Automotive Engineering International)에 의해 출판된 '경주차량의 동역학(Race Car Vehicle Dynamics)'이 서명인 교재에 기술되어 있다.
상기 중심선 24에 대하여, 상기 제 1의 조향성 차륜 45a의 위치는 상기 조정된 전방의 조향각 AF를 이루는 전방 조향각 FSA와 전방 미끄럼각 αF의 합에 의해 정의된다는 사실에 주의한다.
또한, 상기 중심선 24에 대한 제 2의 조향성 차륜 50a의 위치는 상기 조정된 후방의 조향각 AR을 이루는 후방 조향각 RSA와 후방 미끄럼각 αF의 차이에 의해 정의된다. 그 결과로서, 상기 제 1의 조향성 차륜 45a는 상기 중심선 24에 대해서 상기 제 2의 조향성 차륜 50a와는 다르게 위치되어야 한다.
이것은 양방향성 차량들에서 독특한 문제들을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상기 전방 바퀴조립체 35는 상기 안내레일(도 2) 상에 벌려놓인 안내바퀴들 70a, b, c, d를 가진 제 1의 안내프레임 65를 갖고, 이것은 상기 가이드웨이 15의 중심부 상에 위치된다. 상기와 같은 안내프레임을 이용하는 배치는 일반적으로 중심부 안내플랫폼으로 일컬어진다.
그러나, 본원 발명은 상기 가이드웨이의 양측면 상에 있는 안내벽들과 맞물리고 방사상으로 돌출하는 안내바퀴들을 가진 것과 같은 다른 안내프레임 설계에도 적용될 수 있다. 이러한 환경하에서, 상기 안내레일은 제거될 것이다. 그러므로, 본 발명에서의 안내부재는 상기 가이드웨이 15의 중심부에 있는 안내레일 20이거나 상기 가이드웨이 15의 양측면 상에 있는 안내벽들일 수 있다.
도 3을 참조하면, 본원 발명에 따른 조향장치가 개략적으로 도시된다. 설명의 용이성을 위해 도 1에 도시된 전방의 바퀴조립체 15와 관련된 안내프레임 65는 상기 제 1의 안내프레임 65로 참조될 것이다. 상기 제 1의 안내프레임 65는 상기 차량 10의 바라는 경로에 평행하게 연장하고, 도 1의 안내레일 20과 같이 적어도 하나의 안내레일을 갖는 가이드웨이 15상에서 주행하도록 된 것이다. 상기 제 1의 안내프레임 65는 안내프레임의 피봇지점 67에 대하여 피봇하도록 되고 이에 따라제 1의 안내프레임의 종축 L1은 상기 안내프레임 65가 안내레일 20의 곡선부를 따라갈 때, 상기 안내레일 20의 접선방향에 있다. 상기 전방의 바퀴조립체 35는 전방축 75로 피봇지점 77에서 피봇가능하게 연결된 제 1의 조향성 차륜 45를 갖고 상기 전방축 75로 피봇지점 78에서 피봇가능하게 연결된 제 2의 조향성 차륜 46을 갖는 전방축 75를 갖는다.
상기 레일 차량은 상기 전방의 바퀴조립체 35에 안착된 지지프레임에 놓인다. 또한, 상기 차량 10은 상기 후방의 바퀴조립체 40에 안착된 유사지지프레임(미도시) 상에 놓인다.
상기 전방의 바퀴조립체 35는 상기 후방의 바퀴조립체 40과 유사하고, 상기 안내프레임의 피봇지점 67에 대하여 피봇하도록 되어, 상기 안내프레임 65가 상기 안내레일 20의 직선부를 따라갈 때 상기 안내프레임의 종축 L1이 상기 안내레일 20에 평행하게 존재하게 되는 제 1의 안내프레임 65을 갖는다. 상기 안내프레임의 종축 L1은 상기 안내프레임 65가 상기 안내레일 20의 곡선부를 따라갈 때, 상기 안내레일 20의 접선방향으로 존재한다.
조향링크장치 80은, 작동기 85가 도 3에서 지점 90으로 도시된 중간지점에 있을 때, 상기 안내프레임 65가 상기 안내레일 20의 직선부를 따라갈 때 상기 안내레일 20에 평행한 제 1의 조향성 차륜 45를 회전시키고, 상기 안내프레임 65가 상기 안내레일 20의 곡선부를 따라갈 때 상기 안내레일 20에 접선방향에 있는 제 1의 조향성 차륜 45를 회전시키도록 하여 도 2에서 각 FSA로 도시된 바와 같이 중간의 조향축을 정의하도록 상기 바퀴조립체 35의 제 1의 조향성 차륜 45에 상기 제 1의안내프레임 65를 연결한다.
상기 작동기 85는 상기 제 1의 안내프레임 65가 곡선의 안내레일 20을 따라 피봇할 때 상기 조향링크장치 80의 움직임을 크게 하거나 작게 하도록 사용될 수 있다. 상기 작동기 85는 중간의 조향각 FSA(도 2)로 보상각을 유도하고, 이에 따라 상기 제 1의 조향성 차륜 45의 미끄럼각 α를 보상하도록 조정된 조향각 AF를 만들어낸다. 또한, 상기 조향링크장치 80은 반대방향의 제 1의 조향성 차륜 46으로 이러한 보상각을 전달한다.
상기 조향링크장치 80은 상기 제 1의 안내프레임 65 상에서 상기 안내프레임 피봇지점 67로부터 조절가능한 피봇 135까지의 방사상 길이 L에 의해 정의된 안내프레임의 가상링크 130을 포함한다. 조향차륜막대 140의 제 1끝단 142는 상기 조절가능한 피봇 135에 부착된다. 상기 조향차륜막대 140의 제 2끝단 144는 상기 제 1의 조향성 차륜 45에 피봇가능하게 부착되고 이에 따라 상기 제 1의 안내프레임 65의 회전은 상기 조향링크장치 80의 움직임을 통해 직접적으로 상기 제 1의 조향성 차륜 45의 회전으로 변화된다. 상기 조절가능한 피봇 135의 위치는 상기 조향링크장치 움직임의 확대 또는 감소를 결정하고 이에 따라 상기 조절된 조향각 AF(도 2)는 주행되는 차량 10의 방향에 따른 중간의 조향각 FSA보다 크거나, 이와 같거나 이보다 작다. 피봇 67과 피봇 135 사이의 가상막대 130의 길이는 변화할 수 있다.
상기 조향 이음대 140은 상기 조향레버 145를 통해 상기 제 1의 조향성 차륜 45로 피봇가능하게 연결된다.
상기 제 1의 안내프레임 65로부터 상기 제 1의 조향성 차륜 45로 연장하는 4개의 막대로 구성된 사다리꼴의 조향 형상은:2
a) 상기 프레임 65 상에서 상기 안내프레임의 피봇지점 67로부터 상기 조절가능한 피봇 135까지의 안내프레임의 가상링크 130;
b) 상기 안내프레임의 가상링크 130부터 조향레버 145에 피봇가능하게 부착된 조향이음대 140;
c) 상기 조향이음대 140부터 상기 제 1의 조향성 차륜 45에 고정된 조향성 레버 145; 및
d) 상기 제 1의 조향성 차륜 45부터 상기 안내프레임의 피봇지점 67까지의 차륜의 가상링크 150에 의해 정의된다.
상기 조향장치는 반대방향에 있는 제 1의 조향성 차륜 46을 추가포함할 수 있고, 견인링크 160은 상기 제 1의 조향성 차륜 45의 회전움직임을 상기 반대방향의 제 1의 조향성 차륜 46으로 변화시킨다. 상기 제 1의 조향성 차륜 45는 상기 제 1끝단 167에서 제 1의 조향성 차륜 45에 고정되고 상기 제 2끝단 169에서 상기 견인링크 160에 피봇가능하게 연결된 제 1의 견인링크 레버 165와 연결될 수 있다. 상기 견인링크 160은 상기 제 2의 견인링크 레버의 제 1끝단 172에서 제 2의 견인링크 레버 170에 피봇가능하게 부착되고 상기 제 2의 견인링크 레버 170은 상기 반대방향의 제 1의 조향성 차륜 46에 고정되며 이에 따라 상기 안내프레임 65의 움직임은 상기 제 1의 조향성 차륜 45로 변화되어 전달되고 그 다음에 상기 반대방향의 제 1의 조향성 차륜 46으로 변화되어 전달된다. 또한, 상기 차륜 45의 회전을 상기 견인링크 160을 갖는 차륜 46으로 전달하는 대신에 상기 안내프레임 65와 상기 제1의 조향성 차륜 45 사이의 조향링크장치를 같은 방식으로 상기 안내프레임 65와 상기 반대방향의 제 1의 조향성 차륜 46 사이의 조향링크장치로 복사하는 것도 본원 발명에서 가능하고 본원 발명의 일부라는 것이 인지되어야 한다.
상기 작동기 85는 상기 안내프레임의 가상링크 130의 방사상 길이 L이 최소화되어 상기 조향링크장치 80의 움직임을 감소시키는 연장된 지점에서 점선으로 도시된다. 상기 제 2의 지점에서는, 도 3에 실선으로 도시된 바와 같이, 상기 안내프레임의 가상링크 130의 길이 L은 상기 작동기 85에 의해 최대화되고 이에 따라 상기 조향메카니즘의 움직임을 확대시킨다.
또한, 상술된 바와 같이, 상기 작동기 85는 중간지점을 가지고 있고 이에 따라 상기 조향링크장치 80은 중간지점에서 상기 조향성 차륜 45를 유지시킨다. 상기 작동기 85가 선 90으로 도시된 중간지점에 있을 때, 그 다음에 상기 제 1의 조향성 차륜 45는 상기 안내레일 20의 곡률에 따라 접선방향으로 위치된다. 상기 피봇지점 135의 위치를 변화시키는 작동기 85를 사용함으로써, 상기 조향링크장치 80은 도 3에서 지점들 B와 C로 도시된 바와 같이 다른 각도들에서 상기 차륜 45를 방향결정하도록 극소량 변화될 수 있다. 이러한 지점들은 도 2에서 상기 차륜 45a의 지점들에 대응할 수 있다. 상기와 같은 회전은 차륜 46a에도 적용된다.
도 2를 참조하면, 상기 작동기에 의해 제공된 보상각의 범위는 상기 조정된 전방 조향각 AF를 만드는 전방의 미끄럼각 αF에 의해 유도된 편차를 상기 전방 조향각 FSA에 더하므로써, 조향성 차륜 45에 충분히 각조정을 제공한다. 상기 반대방향의 지점에서, 상기 작동기는 상기 조절된 후방의 조향각 AR을 제공하는 미끄럼각αR을 보상하도록 상기 후방 차륜 50의 후방 조향각 RSA에 조정을 제공할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 조향링크장치 80을 조절하기 위한 개별적인 지점들을 제공하기 위하여 상기 작동기 85는 상기 조절가능한 피봇 135를 적절히 위치시키는 솔레노이드의 내부 막대 95를 목록화한 솔레노이드일 수 있다.
도 1 내지 3에서 지금까지 도시된 안내레일 20은 상기 차량 10이 화살표 A로 지시된 방향으로 전방주행하는 우측으로 상기 차량 10을 이동시킨다. 만약 상기 차량 10이, 곡선이 도 2에 도시된 선 22와 같은 반지름을 갖는 좌측으로 곡선을 따라 주행된다면, 그 다음 상기 링크장치 80은 상기 조향성 차륜들 45, 46의 움직임을 과장할 것으로서, 예를 들면, 제 1의 조향성 차륜 45는 제 2의 조향성 차륜 50에 유사한 방식으로 방향이 결정될 것이라는 것이 주지되어야 한다.
상기 링크장치 80과 연결된 작동기 85는 상기 안내레일 20을 따라가는 안내프레임 65의 회전결과로서 상기 조향성 차륜 45로 전달된 과장된 각도를 조정하도록 작동한다.
상기 작동기 85의 성능은 상기 링크장치 80에 지정된 수의 개별적인 지점들을 제공하는 것에 한정되지 않고 상기 중간의 지점으로부터 상기 조향성 차륜 50의 편차를 일으키는 주어진 각범위 내에서 비제한적인 수의 지점들을 제공할 수 있다. 이러한 배치를 이행하기 위한 그러한 장치는 임의의 수의 다른 지점들에서 상기 링크장치를 위치조정할 수 있는 공압 포지셔너인 작동기 85에 의해 제공될 수 있고, 상기 작동기 85는 상기 공압 포지셔너에 한정되지 않는다.
도 4의 상세 평면도와 본원 발명의 한 실시예에 대한 도 5의 단면도는 실제설비를 도시하고 본원 발명의 부품요소들의 방향결정을 인식하기 위해 이전에 제시된 개략도들과 같이 연관지어 사용되어야 한다. 도 4와 5에서는 구별을 용이하게 하기 위해 같은 참조번호들이 추가되었다.
도 4의 평면도와 도 5의 단면도는 직접적으로 도 3의 개략도와 일치하지 않는다. 그것들은 거울상이고 이에 따라 검지되어야 한다. 예를 들면, 차륜 45는 도 3의 좌측 상에 있지만, 도 4와 도 5에서는 우측상에 있다. 그러나, 몇 개의 구성요소들은 언급되지 않았고, 다음의 사항은 그러한 구성요소들을 기술한다.
특히, 상기 수송차량의 몸체 200은 상기 지지프레임 205의 끝단들 215a, 215b에 위치된 연결부들 210a와 210b에서 지지프레임 205에 피봇가능하게 연결된다. 가로부재 220은 상기 지지프레임 205의 끝단들 215a, b에 지지대를 제공한다. 상기 차량몸체 200은 상기 지지프레임의 제 2끝단들 217a, b에 장착된 스프링 감쇄 시스템들 225a, b에 의해 상기 지지프레임 205의 다른 끝단에서 수직하게 지지된다.
각각의 축 75는 개별적인 하우징 245에 위치된 일반적인 차동기어 240에 의해 작동된다.
상기 제 1의 안내프레임 65는 상기 지지프레임 205를 연결하는 평판 250a에 장착된 상 레이스 252와 상기 제 1의 안내프레임 65에 장착된 하 레이스 254를 갖는 링 베어링 250을 사용하는 지지프레임 205에 피봇가능하게 장착된다. 상기 링 베어링 250은 안내프레임의 피봇지점 67에 중심이 있다.
도 3과 연관된 기술사항은 추가적인 실제설비를 예시하고 상기 작동기 85의작동을 기술한다는 것을 이해하면서, 도 3에 개략적으로 도시된 작동기 85는 도 4에서는 단지 일반적으로 도시된다는 것이 주지되어야 한다.
비록 본원 발명은 추가적인 실시예들을 고려하여 기술되었지만, 이에 대한 다양한 변형들, 고안들 및 추가사항들은 종래의 일반적인 기술자들에게 자명할 것이다. 그러한 모든 변형들, 고안들 및 추가사항들은 본원 발명의 영역안에 포함되고, 이는 단지 여기에 첨부된 청구항들에 한정되지 않는다.
Claims (17)
- 차량의 바라는 경로에 평행하게 연장하고 적어도 하나의 가이드 레일을 갖는 가이드웨이 상에서 주행하도록 된 차량을 위한으로서, 상기 차량은 바퀴조립체에 안착된 지지프레임 상에 있고, 상기 바퀴조립체는 안내프레임 피봇지점에 대해 피봇하도록 된 안내프레임을 가져 안내프레임의 종축은 상기 안내프레임이 상기 안내레일의 직선부를 따라갈 때 상기 안내레일에 평행하게 있고, 상기 안내프레임이 상기 안내레일의 곡부를 따라갈 때 상기 안내레일에 접선방향으로 존재하며, 나아가 상기 바퀴조립체는 상기 지지프레임에 의해 지지되고 차륜을 회전시키기 위한 피봇에 대해 피봇가능한 제 1의 차축에 연결된 제 1의 조향성 차륜을 추가포함하고,a) 상기 안내프레임이 직선인 안내레일의 부분을 따라갈 때 상기 안내레일에 평행한 제 1의 조향성 차륜을 회전시키고, 상기 안내프레임이 곡선인 안내레일의 부분을 따라갈 때 상기 안내레일에 접선방향에 있는 제 1의 조향성 차륜을 회전시켜 이에 따라 상기 차륜을 통해 연장하는 종축과 상기 차량 몸체를 통해 연장하는 중심부의 종축 사이의 중간 조향각을 정의하기 위하여, 상기 안내프레임을 상기 바퀴 조립체의 제 1의 조향성 차륜에 연결시키는 일련의 링크들로 구성되며, 상기 링크들의 하나의 길이는 조절가능한 기계적인 조향 링크장치; 및b) 상기 조향 링크장치의 조절가능한 링크의 길이를 증가시키거나 감소시키고 이에 따라 상기 안내프레임이 곡선의 안내레일을 따라 피봇할 때 상기 제 1의 조향성 차륜이 상기 안내프레임의 움직임에 대응하여 회전되는 크기를 크게 하거나작게 하며, 이에 따라 상기 중간의 조향각에 보상각을 도입하고 상기 조향성 차륜의 미끄럼각을 보상하도록 조절된 조향각을 만드는 작동기;를 포함하는 조향장치.
- 제 1항에 있어서,상기 조절가능한 링크는 상기 안내프레임의 피봇지점부터 조향 이음대의 제 1끝단에 부착된 안내프레임 상의 조절가능한 피봇까지의 방사상 길이에 의해 정의된 안내프레임의 가상링크이고, 상기 조향 이음대의 제 2 끝단은 제 1의 조향성 차륜에 피봇가능하게 부착되어 상기 안내프레임의 회전이 상기 조향링크장치의 움직임을 통해 상기 제 1의 조향성 차륜의 회전으로 직접 전달되고, 상기 조절가능한 피봇은 상기 조향링크장치의 움직임의 증대 또는 감소를 결정하여 상기 조절된 조향각이 상기 중립의 조향각보다 크거나, 이와 같거나, 또는 이보다 작은 것을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 2항에 있어서,상기 조향 이음대는 상기 조향성 차륜에 고정된 조향레버를 통해 상기 제 1의 조향성 차륜에 피봇가능하게 결합됨을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 3항에 있어서,상기 안내프레임부터 상기 제 1의 조향성 차륜까지의 네 개의 막대로 된 사다리꼴의 조향형상은:a) 상기 안내프레임의 피봇지점부터 상기 안내프레임 상에 부착된 조절가능한 피봇까지의 안내프레임의 가상링크;b) 상기 안내프레임의 가상링크로부터 조향레버에 피봇가능하게 부착된 조향이음대;c) 상기 조향이음대로부터 상기 제 1의 조향성 차륜에 고정된 조향레버; 및d) 상기 제 1의 조향성 차륜부터 상기 안내프레임의 피봇지점까지의 차륜의 가상링크에 의해 정의됨을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 4항에 있어서,제 2의 조향성 차륜을 추가포함하고, 제 1의 견인링크레버는 제 1단에서 상기 조향레버에 고정되고, 상기 제 2단에서 견인 링크에 피봇가능하게 결합되며, 상기 견인 링크는 제 2의 견인링크레버에 피봇가능하게 부착되고 상기 제 2의 견인링크레버는 상기 제 2의 조향성 바퀴에 고정되어 상기 안내프레임의 움직임은 상기 제 1의 조향성 차륜으로 변화하여 전달되며, 그런 다음 상기 제 2의 조향성 차륜으로 변화하여 전달됨을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 2항에 있어서,상기 안내프레임 상에 다수의 조절가능한 피봇지점들이 있고, 상기 조향 이음대의 제 1끝단을 상기 피봇들 중 하나에 부착시키는 것은 상기 안내프레임의 가상링크의 방사상 길이를 정의하는 것임을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 2항에 있어서,상기 안내프레임의 가상링크는 상기 중간의 조향각과 상기 보상각의 합으로 조절된 조향각을 만들어내도록 링크장치의 움직임을 크게 하는 제 1길이, 상기 중간의 조향각과 같게 조절된 조향각을 만들어내는 제 2의 방사상 길이 및 상기 중간의 조향각과 상기 보상각 사이의 차이인 조절된 조향각을 만들어내는 제 3의 방사상 길이를 갖는, 3개의 개별적인 방사상 길이들을 가짐을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 1항에 있어서,상기 안내프레임에 장착된 작동기는 조절가능한 피봇을 갖는 이동성 막대를 갖고, 상기 막대는 임의의 수의 다른 지점들에 위치되어 상기 안내프레임의 가상링크를 위한 임의의 수의 방사상 길이들을 제공함을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 8항에 있어서,상기 작동기는 솔레노이드임을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 8항에 있어서,상기 작동기는 공압의 포지셔너임을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 1항에 있어서,상기 작동기는 상기 보상각이 0인 지점에서 정지함을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 1항에 있어서,상기 링크장치는 상기 조향링크장치가 중간의 조향각 내에 있을 때, 상기 제 1 및 제 2의 조향성 차륜들 사이에서 아커만식(Ackermann) 조향 배치를 제공하도록 배치됨을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 1항에 있어서,상기 안내레일은 상기 가이드웨이로부터 돌출하는 레일이고 상기 안내프레임은 상기 안내레일에 비례하여 안내프레임을 벌리고 방향을 결정하는 4개의 대칭으로 장착된 안내차륜들을 가짐을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 1항에 있어서,상기 안내레일은 상기 가이드웨이의 각 측면 상에 있는 가이드웨이 벽이고, 상기 안내프레임은 상기 가이드웨이의 벽을 접촉하고 상기 가이드웨이에 비례하여 상기 안내프레임을 방향을 결정하는 프레임의 각 측면 상에서 외측으로 돌출하는 적어도 2개의 안내차륜들을 가짐을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 1항에 있어서,상기 조향링크장치와 작동기는 상기 차량의 전방 바퀴조립체 상에 있는 조향성 차륜과 연결되고, 상기 차량 후방의 바퀴조립체 상에 있는 제 2의 조향성 차륜과 연결된 제 2의 조향링크장치와 제 2의 작동기를 추가포함함을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 15항에 있어서,각각의 조향링크장치 및 이와 연결된 작동기는 다른 조향링크장치 및 작동기와 독립적임을 특징으로 하는 조향장치.
- 제 16항에 있어서,각각의 조향링크장치와 이와 연결된 작동기는 상기 조향성 차륜의 미끄럼각을 보상하도록 그것들 각각의 조향성 차륜을 위해 조절된 조향각을 만들어내고 상기 조향링크장치들과 작동기들은 상기 차량이 정방향 또는 역방향으로 주행하든지 상기 각각의 조향성 차륜으로 적절한 미끄럼각을 제공할 수 있음을 특징으로 하는 조향장치.
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